Каковы шансы снежка в аду? Делайте ставки! Эксперименты с сухим льдом
В этом году, отмечая день рождения Томаса Эдисона (11 февраля, провозглашеннное также Национальным днем изобретателей), GE продемонстрировала в серии видеороликов, что эти невозможные миссии лишь кажутся таковыми – но вовсе ими не являются.
Стив Буреш, инженер по переработке материалов исследовательского центра GE Global Research в г. Нискаюна, штат Нью-Йорк, был членом рабочей группы проекта «Миссия выполнима. Снежок». На протяжении 10 лет, которые Стив работает в GE, он успел поработать с технологиями самых разных бизнесов GE. О проекте «Миссия выполнима» Стив рассказал команде GE Reports.
GE Reports: Вашей задачей было отправить снежок в преисподнюю и вернуть его обратно. Как вы это сделали?
Стив Буреш: Мы собрали рабочую группу из специалистов по материалам, инженеров-механиков, физиков и даже нескольких химиков. Большинство из них работает над реактивными двигателями и газовыми турбинами, некоторые специализируются в нефтегазовой области, здравоохранении и даже освещении. Опыт и знания специалистов в столь разных областях помогли решить задачу. Так, в медицине есть метод рентгенографического исследования для определения участков повышенного поглощения тепла. Эти исследования оказались очень полезными.
GER: С чего вы начинали?
С.Б.: Мы довольно быстро пришли к общему мнению, что нужно изготовить сосуд, который был бы герметичным и сохранил снежки. Мы решили, что он должен быть из жаропрочного сплава на основе никеля, обычно используемого для кожухов и перегородок газовых турбин, которые выдерживают температуры до 1300 градусов по Цельсию. Стенки сосуда были примерно в 30 см толщиной, и мы покрыли их изоляционной лентой в 5 см из алюмосиликата. Обычно этот материал используется для внешней изоляции, например, реактивных двигателей.
GER: И этого хватило, чтобы снежок не растаял?
С.Б.: Это еще не все. Мы заполнили сосуд сухим льдом и поместили туда разделенный посредине пластиковый шар, изготовленный методом трехмерной печати. Шар должен опираться на сухой лед и поддерживать снежок. Мы провели расчеты и убедились, что у нас есть все, чтобы добиться разницы температур с 1100 градусов Цельсия снаружи до минус 100 градусов внутри.
GER: Вы сделали этот шар из обычного пластика?
С.Б.: Да. АБС-пластик, тот же, что и вашем принтере трехмерной печати MakerBot. Его главным назначением в нашем эксперименте было – не позволить раздавить снежок. Изоляция – что-то вроде одеяла – тоже помогла сохранить снежок в целости.
>GER: Что было самым сложным?
С.Б.: Мы, на самом деле, не знали, как наш сосуд весом больше 23 кг прореагирует с расплавленным металлом и выдержит ли он. Плавильная печь была далеко, и мы не могли взять с собой инструменты для измерения температуры шлака, в который мы погружали снежок. Мы спроектировали каркас из кобальтового сплава для того, чтобы он поддерживал сосуд, поскольку он был легче шлака и мог всплыть. Нам же было необходимо удерживать сосуд под расплавленным шлаком.
GER: Что было, когда вы его открыли?
С.Б.: Ожидание, пока сосуд остынет, казалось бесконечным. Мы потеряли часть сухого льда, и с внешней стороны сосуд был покрыт слоем оксидной пленки и шлака, но снежок был в целости и сохранности. Мы были в восторге! Когда работаешь с материалами в лаборатории, все неудачные эксперименты находятся под нашим контролем. Это, если хотите, управляемые провалы. Здесь же мы должны были выйти за пределы зоны комфорта и ни в чем не могли быть уверены.
GER: Какой опыт вы вынесли из этого проекта?
С.Б.: Я участвовал в изготовлении и испытании сосуда и проектировании схемы изоляции. Мы работали над этим проектом всего несколько недель, и просто поразительно, что мы справились. На самом деле, это все благодаря возможности обмениваться профессиональными знаниями и инновациями в различных областях промышленности для развития высоких технологий и решения конркетной задачи. Мы называем эту возможность GE Store, своеобразным корпоративным ресурсом знаний и наработок GE. Мы объединили усилия - и у нас получилось!
